癫痫型脑病的基因研究进展Word文档格式.docx

癫痫型脑病的基因研究进展Word文档格式.docx

《癫痫型脑病的基因研究进展Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《癫痫型脑病的基因研究进展Word文档格式.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

癫痫型脑病;

基因;

突变

Geneticresearchadvancesinepilepticencephalopathy

Abstract:

epilepticencephalopathy（epilepticencephalopathies,EEs）isepilepticdefectinadvancedbraindysfunction,isacommonchildhooddiseaseofthebrain,ischaracterizedbyavarietyofsevereepilepsysyndromefunctiondisorderofthenervoussystem.TheetiologyofEESisnotclear.Moststudiespointtoepilepsygenes.Thispaperreviewstheresearchprogressofepilepsygenesbasedonalargenumberofdomesticandforeignliterature.

Keywords:

epilepsyencephalopathy;

Genes;

mutation

EEs是发生在婴儿和儿童的严重痉挛性疾病，首次发病多见儿童、青年时期，男性高于女性[1]，癫痫儿童死亡率是成人的10倍[2]，然而癫痫型脑病的病因、发病机制仍不十分明确[3]，年龄依赖性是EES的共同特征，早发性癫痫性脑病（early-onsetepilepticencephalopathies，EOEE）包括早发性肌阵挛脑病（earlymyoclonicepilepticencephalopathy，EMEE）、大田原综合征（Ohtaharasyndrome，OS）、婴儿恶性游走性部分性癫痫（malignantmigratingpartialseizuresininfancy，MMPSI）、West综合征及Dravet综合征。

目前临床仍局限于对症治疗，近年来的研究将癫痫病因指向基因突变和全基因拷贝数变异，虽然缺乏确切的数据和对应的基因型-表型关系，但是随着基因检测技术的不断提高，对癫痫型脑病基因研究逐渐明朗，目前发现多种基因变异可导致癫痫型脑病的发生。

1.癫痫型脑病的基因研究

EEs主要是由于癫痫发作或者癫痫间隙频繁放电引起，婴幼儿时期的癫痫型脑病影响大脑发育，突触可塑性形成以及神经环路形成，可导致认知、运动功能发育迟缓，智力发育迟缓、孤独症等严重神经系统后遗症。

有研究显示70%的癫痫病因与遗传因素有关[4]，目前癫痫基因研究进展速度较快，有一部分基因筛查已经在临床开展。

基因研究技术从早期的微阵列技术发展到二代基因测序技术，现代的全外显子测序（whole-exomesequenc⁃ing，WES）与全基因组测序，加速了癫痫基因的检出率，对癫痫基因研究提供有益的帮助，基于目标捕获的WES技术将为EES基因研究提供有力证据［5］。

从遗传学的角度来看，有几十个基因与EEs相关，而且到目前为止，很难找到一个共同机制来解释EEs[6]。

1.1STXBP1

突触融合蛋白结合蛋白1基因（STXBP1）位于9q34.1编码STXBP1蛋白，遗传方式为显性遗传，在神经元中表达，调节神经元钙通道敏感性，负责突触间神经递质的释放，促进突触囊泡的沉淀与膜融合，参与突触囊泡循环。

STXBP1致EES机制为该蛋白质通过结合syntaxin-1A（STX1A）调节突触小泡融合和神经递质释放，改变其构象并调节SNARE复合物【7】。

在蛋白质水平，该突变导致STXBP1的结构域3b和结构域2的部分完全丧失。

STXBP1（munc18-1）突变与各种类型的癫痫有关，目前已发现的STXBP1基因突变有32个杂合突变类型，主要发生在生命早期。

Milh等[8]对52位早期癫痫脑病患儿进行基因筛查，MRI脑皮质检查和阴性代谢筛查，记录标准脑电图和视频脑电图，52例患儿中包括38例Ohtahara综合征，结果发现5种新的STXBP1突变，所有出现突变的患者都表现出Ohtahara综合征，提示STXBP1基因突变是Ohtahara综合征的可能病因。

Saitsu[9-10]同样在患有Ohtahara综合征中发现STXBP1突变，另一项研究显示Ohtahara综合征患儿在婴儿晚期癫痫发作停止、脑电图表现为阵发性活动继而出现快节律，强烈提示STXBP1基因突变。

然而Deprez等[11]在106例癫痫发作性脑病患者中发现了6例STXBP1畸变，没有一例STXBP1基因突变被诊断为Ohtahara综合征，由此可见STXBP1在Ohtahara综合征的特异性并不明确。

1.2CDKL5

细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶样-5（Cyclin-dependentkinaselike5，CDKL5）位于Xp22.13，其基因异常导致早期癫痫性脑病，主要累及女童，以生命早期难治性惊厥为特点，随着年龄增加可出现Rett样症状，例如咬手指等刻板动作、自闭症、大脑发育缓慢、睡眠障碍、过度换气等，MRI可见白质内高强信号。

CDKL5致EES机制目前尚无定论，CDKL5基因突变在女性早期癫痫脑病患儿中发病率为9-28%[12-13]。

Melani[14]对6例EEs患儿进行视频脑电图监测和基因检测，其中2例患有癫痫性痉挛，4例患有固定型复杂的癫痫发作模式，5例患儿CDKL5基因异常，CDKL5异常患儿均为女童。

虽然CDKL5为X染色体基因，但是在部分男性癫痫脑病患儿中也发现CDKL5基因突变，LiangJao-Shwann[15]对125例EEs患者进行基因检测发现5%的男性患者和14%的癫痫性脑病女性患者有CDKL5改变，Bahi-Buisson[12]认为表型异质性与基因突变的性质或位置无关，或与x染色体失活的模式有关，LiangJao-Shwann[15]认为女性CDKL5基因异常频率高于男性原因可能为女性有两个X染色体。

1.3SPTAN1

SPTAN1基因位于9q33.3-q34.11，在调节突触结构稳定性、脊髓和运动神经的髓鞘化发育过程中发挥重要作用。

SPTAN1异常在Westsyndrome（WS）中被发现，患儿伴有髓鞘形成减少，不良的视觉注意力，以及发育迟缓。

Campbell[16]研究了10位9q34.11区域的DNA拷贝数丢失的儿童，10位患儿中4例为EES，10位儿童都表现出中重度语言障碍，3例出现斜视，10例肌张力减退，部分出现张力亢进或共济失调，10例患者均出现中至重度自闭倾向，6例MRI示脑部发育不良，其中1例髓鞘发育迟缓，2例小垂体，3例Chiari一类畸形，脑电图显示1例多病灶异常放电，7例中度生理缺陷，1例小脑患者，1例胃肠道畸形，基因检测显示5位患儿9q34.11区域SPTAN1杂合子内缺失，提示SPTAN1突变与早期的顽固性癫痫发作之间的因果关系。

Saitsu[17]报道了日本两例患有早期严重痉挛的儿童，两名患儿的脑MRI显示严重的脑血管萎缩，白质减少，脑干、脑组织发育不全，胼胝体减少，在三个被试者中，1个SPTAN1和STXBP1杂合，临床表现与STXBP1突变的患儿相似，如早期的痉挛，脑电图抑制-爆发模式，之后过渡到Westsyndrome，严重发育迟缓，提示SPTAN1突变导致癫痫型脑病，可能的机制为病理聚合α/β血红蛋白形成和异常轴突起始段完整性受损造成SPTAN1突变。

1.4ARX 

ARX基因染色体位于Xp22.13，ARX蛋白不仅控制神经节内隆起的氨基丁酸能神经元的切向迁移，而且还可以诱导从皮层下的脑室区的径向迁移[18]。

ARX基因变异主要累及男孩，至今已有44种不同的突变类型被报道，常见于Ohtahara综合征或早期婴儿癫痫性脑病（EIEE）抑制破裂，Ohtahara综合征是最严重和最早的与年龄相关的癫痫性脑病，该综合征的特点是早期发作性痉挛，与严重持续的突发活动模式有关，导致了癫痫顽固性发作和严重的智力迟钝。

ARX致EES突变的机制尚不清楚，Pavone[19]在Ohtahara综合征患儿中发现了至少4种基因的特异性突变，其蛋白产物在较低的大脑神经元和神经元间发挥必不可少的功能，包括线粒体呼吸链在与EIEE无关的个体中被识别:

（1）Xp22.13（EIEE-1变异）的ARX（与aristaless关联的）homeobox基因;

（2）Xp22（eiee-2变种）CDKL5（SYK9）基因;

（3）11p15.5（eiee-3变种）的SLC25A22（GC1）基因;

（4）Stxbp1（munc18-1）基因9q34-1（eiee-4变种）。

Shin[18]研究了一个X连接无脑回伴有生殖器异常的婴儿，发现该患儿大脑氨基丁酸能神经元亚群中出现ARX基因突变，同时在神经元细胞迁移标志物化学反应试验中发现含有谷氨酸脱羧酶和钙蛋白的细胞在新皮质中明显减少。

1.5PCDH19

粘附蛋白19基因（Protocadherin19，PCDH19，OMIMnumber300460），在神经元高度表达的跨膜蛋白，可能参与调节钙离子依赖细胞粘附和神经元的连接，至今作用机制不明。

PCDH19和SCN1A突变的患者有非常相似的临床特征，包括早期发热或不伴发热，发育缓慢和语言、行为障碍，认知退化，可导致多态性癫痫发作，特别是罕见的肌阵痉挛，主要累及女性，男性也可发病。

DepienneChristel[20]在Dravet综合征（Dravetsyndrome,DS）患儿中发现一名男性患儿PCDH19基因的染色体Xq22.1的半合子缺失，同时在11名女性患者中发现9个不同的点PCDH19基因突变（4个错义和5个剪切突变），提示PCDH19在癫痫性脑病中起着重要的作用。

2.其它基因

KCNQ2和KCNQ3基因突变对家族性新生癫痫（BFNS）具有一定的影响，Sarah[21]对80例不明原因癫痫发作及相关精神运动阻滞患者进行KCNQ2和KCNQ3突变分析，8例（10%，8/80）出现异合KCNQ2突变。

SCN1A基因是一种最常见的突变的人类癫痫基因，尽管有超过1200种不同的突变报告，但仍然很难画出清晰的基因型表型关系图。

Harkin[22]在188名患有Dravet综合征患者中发现隐源性多灶性癫痫（22%）的特殊子组（共5例）中有3例发生SCN1A突变，SCN1A突变表现型的特征是早期的多焦点发作和认知能力下降，提示Dravet综合征的诊断增加SCN1A检测。

Usluer[23]等人在土耳其SCN1A基因的突变筛查中发现两名不明原因癫痫型脑病患者中存在SCN1A突变，提示SCN1A突变与多种表型之间存在联系，SCN1A为建立了一种快速有效的大基因突变检测方法提供可能。

田小娟[24]等人对547例Dravet综合征患儿进行进行SCN1A基因突变筛查，69.3%患儿SCN1A基因发生突变，其中92.9%为新生突变，仅7.1%位遗传性突变，提示SCN1A基因突变与Dravet综合征的发生有密切骨关系，该基因突变以新生突变为主，在Dravet综合征患儿中应进行SCN1A基因突变检测，有助于早期诊断。

SCN2A基因突变可导致Dravet综合征，婴儿痉挛症、新生儿良性家族性惊厥、全面性癫痫伴热性惊厥附加症等多